(57)【要約】【課題】組み付け性を改善したパーキング装置の提供。【解決手段】モータ３０に連動して回転するパーキングギア６０を備え、駆動機構に用いられるパーキング装置１００において、パーキングギア６０と噛み合い回動可能に支持されたパーキングロックポール７０と、モータ３０の有するロータ２０と接続された第１ギア４０と、第１ギア４０と噛み合い、パーキングギア６０と連動して回転する第２ギア５０と、パーキングロックポール７０と当接して、パーキングロックポール７０を回動させるパーキングロッド７７と、を備え、モータ３０の有するコギングトルク回転数をＮｃｇ、パーキングギア６０の歯数をＮｐ、第１ギア４０の歯数をＮｄｖ、第２ギア５０の歯数をＮｄｎとすると、Ｎｃｇ／Ｎｐ＝Ｎｄｖ／Ｎｄｎの関係となるように構成されることで、パーキングギア６０とパーキングロックポール７０とが噛み合う位置で、パーキングギア６０が停止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータに連動して回転するパーキングギアを備え、駆動機構に用いられるパーキング装置において、
前記パーキングギアと噛み合い回動可能に支持されたパーキングロックポールと、
前記モータの有するロータと接続された第１ギアと、
前記パーキングロックポールと当接して、前記パーキングロックポールを回動させるパーキングロッドと、
を備え、
前記パーキングギアと、前記第１ギアと、のギア比が、前記モータの有するコギングトルク回転数を基に決定され、
前記パーキングギアと前記パーキングロックポールとが噛み合う位置で、前記パーキングギアが停止することを特徴とするパーキング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパーキング装置において、
前記第１ギアと噛み合い、前記パーキングギアと連動して回転する第２ギアを備え、
前記モータの有するコギングトルク回転数をＮｃｇ、前記パーキングギアの歯数をＮｐ、前記第１ギアの歯数をＮｄｖ、前記第２ギアの歯数をＮｄｎとすると、
Ｎｃｇ／Ｎｐ＝Ｎｄｖ／Ｎｄｎの関係となるように構成されることを特徴とするパーキング装置。
【請求項３】
請求項１に記載のパーキング装置において、
前記第１ギアが、前記モータと接続され、前記パーキングギアと連動して回転するよう構成され、
前記モータの有するコギングトルク回転数をＮｃｇ、前記パーキングギアの歯数をＮｐ、整数をＬとすると、
Ｌ×Ｎｃｇ＝Ｎｐの関係となるように構成されることを特徴とするパーキング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パーキングギアに噛み合うロータに繋がったギアと、コギングトルクとの関係に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッドカー等の自動車は、ＡＴ車、ＣＶＴ車と同様に、ドライブシャフト軸（タイヤ軸）に対し、一定の減速比で回転するいずれかの回転軸に設けられたパーキングギアに、ストッパとなる機構が噛合うことで自動車の動きを止める方式が採用されている。駆動の目的でモータを備えたハイブリッドカーは、モータロータ軸もドライブシャフト軸に対し、一定の減速比で回転する。
【０００３】
特許文献１には、自動変速機のパーキング機構についての技術が開示されている。
ケース並びにサイドカバーにパーキングポールの端部が回動可能に支持されており、ケースから突出自在に移動するロッドによってパーキングポールを回動される。ロッドには突出係合部が形成されており、パーキングギアと係合する。
パーキングポールとパーキングギアが係合することで、ロータの回動を規制することができる。
【０００４】
モータ関連の技術に関しては、以下のようなものもある。
特許文献２には、ＤＣモータ制御装置及び記録装置についての技術が開示されている。
モータのコギングトルク情報をモータの制御装置の不揮発メモリに記憶させ、モータの速度情報やコギング位相情報に基づいて、所定位置でモータを停止させる。ロータの停止に関しては補助電磁手段を用いており、大きな制動トルクを得ることができる。
特許文献３には、電動モータの休止時回転防止構造についての技術が開示されている。
特許文献３は特許文献２と同様に、コギングトルクの情報を利用して、所定位置でロータを停止させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−７８１３２号公報
【特許文献２】特開２００５−１３２０２９号公報
【特許文献３】特開２００７−１７４８５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１には以下に説明する課題があると考えられる。
パーキングギアは、ハイブリッドカー等の自動車では、特許文献１に示すようにギアケースの内部に収められている。
そして、ギアケースの中は狭い上に、パーキングブレーキとパーキングギアが干渉し合う位置にあるため、組み付け性に困難性を伴う。
【０００７】
一方、ロータの動きに連動しているため、モータのコギングトルクの影響を受けるが、モータだけを停止させる訳ではないので、特許文献２及び特許文献３のように磁力を用いる方法で停止させることも困難である。
【０００８】
そこで、本発明はこのような課題を解決するために、組み付け性を改善したパーキング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明によるパーキング装置は以下のような特徴を有する。
（１）モータに連動して回転するパーキングギアを備え、駆動機構に用いられるパーキング装置において、
前記パーキングギアと噛み合い回動可能に支持されたパーキングロックポールと、前記モータの有するロータと接続された第１ギアと、前記パーキングロックポールと当接して、前記パーキングロックポールを回動させるパーキングロッドと、を備え、前記パーキングギアと、前記第１ギアと、のギア比が、前記モータの有するコギングトルク回転数を基に決定され、前記パーキングギアと前記パーキングロックポールとが噛み合う位置で、前記パーキングギアが停止することを特徴とする。
【００１０】
（２）（１）に記載のパーキング装置において、
前記第１ギアと噛み合い、前記パーキングギアと連動して回転する第２ギアを備え、前記モータの有するコギングトルク回転数をＮｃｇ、前記パーキングギアの歯数をＮｐ、前記第１ギアの歯数をＮｄｖ、前記第２ギアの歯数をＮｄｎとすると、Ｎｃｇ／Ｎｐ＝Ｎｄｖ／Ｎｄｎの関係となるように構成されることを特徴とする。
【００１１】
（３）（１）に記載のパーキング装置において、
前記第１ギアが、前記モータと接続され、前記パーキングギアと連動して回転するよう構成され、前記モータの有するコギングトルク回転数をＮｃｇ、前記パーキングギアの歯数をＮｐ、整数をＬとすると、Ｌ×Ｎｃｇ＝Ｎｐの関係となるように構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
このような特徴を有する本発明によるパーキング装置により、以下のような作用、効果が得られる。
上記（１）に記載される発明は、モータに連動して回転するパーキングギアを備え、駆動機構に用いられるパーキング装置において、パーキングギアと噛み合い回動可能に支持されたパーキングロックポールと、モータの有するロータと接続された第１ギアと、パーキングロックポールと当接して、パーキングロックポールを回動させるパーキングロッドと、を備え、パーキングギアと、第１ギアと、のギア比が、モータの有するコギングトルク回転数を基に決定され、パーキングギアとパーキングロックポールとが噛み合う位置で、パーキングギアが停止するものである。
【００１３】
パーキングギアと第１ギアとのギア比を、コギングトルク回転数を基に決定されるため、コギング位相の関係でのロータの静止位置と対応するパーキングギアの静止位置で、パーキングロックポールとが噛み合うことになる。
このため、パーキングロックポールの組付けをする際にも、パーキングロックポールとパーキングギア又はパーキングロッドとが干渉せずに組み付けることが可能となる。このため、パーキング装置の組み付け性を向上した構造を実現することが可能となる。
【００１４】
また、上記（２）に記載される発明は、（１）に記載のパーキング装置において、第１ギアと噛み合い、パーキングギアと連動して回転する第２ギアを備え、モータの有するコギングトルク回転数をＮｃｇ、パーキングギアの歯数をＮｐ、第１ギアの歯数をＮｄｖ、第２ギアの歯数をＮｄｎとすると、Ｎｃｇ／Ｎｐ＝Ｎｄｖ／Ｎｄｎの関係となるように構成されるものである。
【００１５】
コギングトルク回転数（Ｎｃｇ）と、パーキングギアの歯数（Ｎｐ）と、第１ギアの歯数（Ｎｄｖ）と第２ギア（Ｎｄｎ）の歯数を、Ｎｃｇ／Ｎｐ＝Ｎｄｖ／Ｎｄｎとすることで、コギング位相の関係でのロータの静止位置と対応するパーキングギアの静止位置で、パーキングロックポールとが噛み合うことになる。
このため、パーキングロックポールの組付けをする際にも、パーキングロックポールとパーキングギア又はパーキングロッドとが干渉せずに組み付けることが可能となる。このため、パーキング装置の組み付け性を向上した構造を実現することが可能となる。
【００１６】
また、上記（３）に記載される発明は、（１）に記載のパーキング装置において、第１ギアが、モータと接続され、パーキングギアと連動して回転するよう構成され、モータの有するコギングトルク回転数をＮｃｇ、パーキングギアの歯数をＮｐ、整数をＬとすると、Ｌ×Ｎｃｇ＝Ｎｐの関係となるように構成されるものである。
【００１７】
前述した（１）の構成とは異なり、第１ギアがパーキングギア及びロータと直結され連動するような構成であっても、パーキングロックポールを組み付ける際には、パーキングギア又はパーキングロッドとパーキングロックポールとが干渉する虞がある。
しかし、Ｌ×Ｎｃｇ＝Ｎｐの関係を満たす関係とすることで、ロータとステータのコギング位相の関係で、パーキングギアはパーキングロックポールと噛み合う位置に停止することとなる。このため、組み付け時にパーキングロックポールが、パーキングギア又はパーキングロッドと干渉することを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】第１実施形態の、パーキング装置の模式斜視図である。
【図２】第１実施形態の、パーキング装置の模式平面図である。
【図３】第１実施形態の、パーキング装置の斜視図である。
【図４】第２実施形態の、パーキング装置の模式斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。
（第１実施形態）
図１に、第１実施形態のパーキング装置の模式斜視図を示す。
図２に、パーキング装置の模式平面図を示す。
図３に、パーキング装置の斜視図を示す。
パーキング装置１００は、ステータ１０、ロータ２０、第１ギア４０、第２ギア５０、パーキングギア６０、パーキングロックポール７０を有する。
ステータ１０とロータ２０は、図示しない自動車の駆動装置であるモータ３０の構成部品である。第１実施形態のパーキング装置１００はハイブリッドカーに用いる駆動力としてのモータ３０に用いられている。
【００２０】
モータ３０は３相の集中巻コイルであり、ロータ２０にはロータ磁石２２は８つ設けられている。
ロータ２０と第１ギア４０はシャフト２５で連結され、連動するように構成されている。又、第２ギア５０はパーキングギア６０と結合され、連動させるように構成されている。又、第１ギア４０と第２ギア５０は噛み合うように配置されている。
パーキングロックポール７０は、パーキングギア６０と係合するように配置される。
第１ギア４０と第２ギア５０は斜歯歯車であり、パーキングギア６０はパーキングロックポール７０と係合する係合溝６０ａと係合歯部６０ｂを備えた歯車である。係合歯部６０ｂの歯厚は、自動車を停止させるための荷重に耐えられるように厚く設定されている。
【００２１】
パーキングロックポール７０は、係合歯部６０ｂと同様に自動車を停止させる為の荷重に耐えられるように肉厚の板状鋼材を用いて形成される。そして、図２に示されるようにケース１０１の一部に形成される支持部１０２に、一端が回動可能に支持されている。また、他端には突起部７０ａが形成されており、パーキングギア６０の隣り合う係合歯部６０ｂの間に形成された係合溝６０ａと係合する。
また、パーキングロックポール７０には係合部７０ｂが形成されており、係合部７０ｂはケース１０１に突出、退避可能に取り付けられたパーキングロッド７７と係合する。パーキングロッド７７をガイドするスリーブ７５もケース１０１に備えられ、パーキングロッド７７の先端がスリーブ７５を貫通してガイドされている。
【００２２】
パーキングロックポール７０は、図示しないトーションスプリングによって、パーキングロッド７７に当接するように付勢されている。
係合部７０ｂの上部にはカバーガイド７２が設けられており、パーキングロックポール７０の動きの幅を規制している。
パーキングロッド７７は、先端付近に円錐状に形成されたカム面７７ａを有しており、パーキングロックポール７０の係合部７０ｂと当接している。パーキングロッド７７はアクチュエータ１１０に接続されており、アクチュエータ１１０によってスリーブ７５の内部を進退するよう構成されている。
【００２３】
パーキングロッド７７のカム面７７ａは下端に居る状態で、図２の図面下側のスリーブ７５の内周面にガイドされ、上昇端で図２の図面上側にカム面７７ａが移動して、パーキングロックポール７０を移動させる。
そして、カム面７７ａがスリーブ７５から飛び出す方向に移動することで、カム面７７ａの斜面がパーキングロックポール７０の係合部７０ｂと干渉しつつ、パーキングロックポール７０を回動させる。
パーキングロッド７７が上端側に移動した際に、パーキングギア６０にパーキングロックポール７０が乗り上げている状態となり、パーキングギア６０が少し回れば噛み込んでパーキング入り状態となる。
【００２４】
ディテントスプリング８０はケース１０１に一端を固定され、他端でアクチュエータ１１０に接続される図示しないロックレバーに係合する。このロックレバーはアクチュエータ１１０とパーキングロッド７７とに接続されており、ディテントスプリング８０と係合することで、アクチュエータ１１０が動作しない際に、パーキングロッド７７が上昇端にいるように働きかける。
アクチュエータ１１０が動作することで、アクチュエータ１１０のトルクによってディテントスプリング８０が伸びて、パーキングロッド７７が降下する。
【００２５】
前述の通り、モータ３０は８極であるので、コギングトルク回転数Ｎｃｇは、８×３＝２４となる。
そして、パーキングギア６０のパーキングギア歯数Ｎｐは１５としてあり、第１ギア４０の第１ギア歯数Ｎｄｖと、第２ギア５０の第２ギア歯数Ｎｄｎとは、第１ギア歯数Ｎｄｖ／第２ギア歯数Ｎｄｎ＝８／５となるように構成されている。
なお、モータ３０の極数及び、第１ギア歯数Ｎｄｖ、第１ギア歯数Ｎｄｖ、パーキングギア歯数Ｎｐは、Ｎｃｇ／Ｎｐ＝Ｎｄｖ／Ｎｄｎの関係を保つ限り適宜変更可能である。
【００２６】
第１実施形態は、上記に説明した構成となっているので、以下に説明する作用、効果を奏する。
まず、効果としてパーキング装置１００の組立性の向上が可能である点が挙げられる。
第１実施形態のパーキング装置１００は、モータ３０に連動して回転するパーキングギア６０を備え、駆動機構に用いられるパーキング装置１００の構造において、パーキングギア６０と噛み合い回動可能に支持されたパーキングロックポール７０と、モータ３０の有するロータ２０と接続された第１ギア４０と、第１ギア４０と噛み合い、パーキングギア６０と連動して回転する第２ギア５０と、パーキングロックポール７０と当接して、パーキングロックポール７０を回動させるパーキングロッド７７と、を備え、モータ３０の有するコギングトルク回転数をコギングトルク回転数Ｎｃｇ、パーキングギア６０の歯数をパーキングギア歯数Ｎｐ、第１ギア４０の歯数を第１ギア歯数Ｎｄｖ、第２ギア５０の歯数を第２ギア歯数Ｎｄｎとすると、Ｎｃｇ／Ｎｐ＝Ｎｄｖ／Ｎｄｎの関係となるように構成されることで、パーキングギア６０とパーキングロックポール７０とが噛み合う位置で、パーキングギア６０が停止するものである。
【００２７】
パーキング装置１００は、ケース１０１の内部にパーキングロックポール７０等の部品を組み合わせなければならない関係上、狭いスペースに組み付けが必要となり組み付け性が悪い。ケース１０１に回動可能に支持されるパーキングロックポール７０は、パーキングギア６０と噛み合い、又、パーキングロッド７７のカム面７７ａに押圧され回動する。
このため、パーキングロッド７７が上昇端にいる場合、パーキングロックポール７０と突起部７０ａと干渉して、パーキングロックポール７０は図３の実線で描かれる位置に移動している必要がある。
【００２８】
しかしながら、パーキングロックポール７０に備えられる突起部７０ａはパーキングギア６０の係合溝６０ａと噛み合っている必要がある。
パーキングロッド７７は、アクチュエータ１１０によって下降端に引き下げられる構成となっており、アクチュエータ停止時は、リテーナスプリング８０によってカム面７７ａが上昇端にいるように配置されている。
このため、パーキングギア６０がずれており、パーキングロッド７７と係合できない位置にパーキングギア６０の係合歯部６０ｂが存在すると、パーキングロッド７７をケース１０１の上面側から単純に組み付けることができない。
【００２９】
しかし、モータ３０の有するコギングトルク回転数をコギングトルク回転数Ｎｃｇ、パーキングギア６０の歯数をパーキングギア歯数Ｎｐ、第１ギア４０の歯数を第１ギア歯数Ｎｄｖ、第２ギア５０の歯数を第２ギア歯数Ｎｄｎとすると、Ｎｃｇ／Ｎｐ＝Ｎｄｖ／Ｎｄｎの関係となるように構成されることで、モータ３０のコギング位相の影響によって、パーキングギア６０の無負荷状態での停止位置は、パーキングロックポール７０の突起部７０ａと噛み合う位置に係合溝６０ａ及び係合歯部６０ｂが配置されることになる。
【００３０】
従来は、パーキングギア６０の歯数とコギングトルクの数は無関係に、強度要件から設計されてきたが、このように、モータ３０の生ずるコギングトルクの特性を利用して、ギア比を合わせることで、パーキングギア６０とパーキングロックポール７０が噛み合う位置で停止するため、組付け部品の組付け順番の自由度が増す。このことで、組付け工程を簡略化でき、自動組み付けにも有効となる。
このため、パーキング装置１００の組み立て時のコストダウンが可能となる。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
（第２実施形態）
図４に、パーキング装置の模式斜視図を示す。
第２実施形態のパーキング装置１００の構成は、第１実施形態のパーキング装置１００の構成と、第２ギア５０を有さず、第１ギア４０とパーキングギア６０が直接結合されている点で異なる。
ロータ２０の有するシャフト２５は、第１ギア４０と接続されている。したがって、ロータ２０と第１ギア４０は連動するよう構成されている。
【００３２】
そして、第１ギア４０の上部にパーキングギア６０が配置されており、第１ギア４０とパーキングギア６０とが連動するように構成されている。
パーキングギア６０とパーキングロックポール７０とが係合するように配置され、パーキングロックポール７０は第１実施形態と同様にケース１０１に回動可能に保持されているので、パーキングロッド７７の動作によって、パーキングギア６０とパーキングロックポール７０が噛み合う。
【００３３】
そして、第２実施形態の第１ギア４０とパーキングギア６０のギア比は、モータ３０の有するコギングトルク回転数をコギングトルク回転数Ｎｃｇ、パーキングギア６０の歯数をパーキングギア歯数Ｎｐ、整数を整数ＬとするとＬ×Ｎｃｇ＝Ｎｐとなるように設定されている。
このようにパーキング装置１００が構成されることで、パーキングギア６０の無負荷状体での停止位置は、パーキングロックポール７０と噛み合う位置に配置される。
パーキングロックポール７０の組付け条件に関しては第１実施形態と同様にケース１０１の内部に組み付けられる必要があり、パーキングロッド７７との干渉もある。このため、パーキングギア６０の停止位置がパーキングロックポール７０と噛み合う位置に停止することで、パーキングロックポール７０の組付け性を向上させることが可能となる。
【００３４】
以上、本実施形態に則して発明を説明したが、この発明は前記実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更することにより実施することもできる。
例えば、モータ３０の極数等を変更することを妨げない。また、設計事項の範囲内で変更することを妨げない。
【００３５】
また、第１実施形態のギアの関係は、Ｎｃｇ／Ｎｐ＝Ｎｄｖ／Ｎｄｎとすることが望ましいが、式の右側と左側の値が完全に等しくなくとも、近い値であれば同等の効果は得られる。また、第２実施形態のギア比の関係は、Ｌ×Ｎｃｇ＝Ｎｐとすることが望ましいが、同様に式の右側と左側の値が完全に等しくなくとも、近い値であれば同等の効果は得られる。
【符号の説明】
【００３６】
１０      ステータ
２０      ロータ
２２      ロータ磁石
２５      シャフト
３０      モータ
４０      第１ギア
５０      第２ギア
６０      パーキングギア
６０ａ      係合溝
６０ｂ      係合歯部
７０      パーキングロックポール
７０ａ      突起部
７０ｂ      係合部
７２      カバーガイド
７５      スリーブ
７７      パーキングロッド
７７ａ      カム面
８０      ディテントスプリング
１００      パーキング装置
１０１      ケース
１０２      支持部
１１０      アクチュエータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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